题目
1.温度 T 时，自由度为 i 的刚性理想气体分子的平均动能： ( A )dfrac (3)(2)kT( B )dfrac (3)(2)kT( C )dfrac (3)(2)kT( D ) dfrac (3)(2)kT
1.温度 T 时，自由度为 i 的刚性理想气体分子的平均动能：
( A )
( B )
( C )
( D ) 
题目解答
答案
答案：B
在温度为T的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于
,所以自由度为 i 的刚性理想气体分子的平均动能为。
解析
步骤 1：理解刚性理想气体分子的自由度
刚性理想气体分子的自由度是指分子在空间中可以独立运动的自由度数。对于单原子分子，自由度为3（三个平动自由度）；对于双原子分子，自由度为5（三个平动自由度和两个转动自由度）；对于多原子分子，自由度为3N-5（N为原子数，3N为平动和转动自由度，减去5是因为刚性约束）。
步骤 2：应用能量均分定理
能量均分定理指出，在温度为T的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于$\dfrac {1}{2}k\pi $，其中k是玻尔兹曼常数，$\pi $是温度T的热力学温度。
步骤 3：计算平均动能
自由度为 i 的刚性理想气体分子的平均动能等于每个自由度的平均动能乘以自由度数，即$\dfrac {i}{2}k\pi $。
刚性理想气体分子的自由度是指分子在空间中可以独立运动的自由度数。对于单原子分子，自由度为3（三个平动自由度）；对于双原子分子，自由度为5（三个平动自由度和两个转动自由度）；对于多原子分子，自由度为3N-5（N为原子数，3N为平动和转动自由度，减去5是因为刚性约束）。
步骤 2：应用能量均分定理
能量均分定理指出，在温度为T的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于$\dfrac {1}{2}k\pi $，其中k是玻尔兹曼常数，$\pi $是温度T的热力学温度。
步骤 3：计算平均动能
自由度为 i 的刚性理想气体分子的平均动能等于每个自由度的平均动能乘以自由度数，即$\dfrac {i}{2}k\pi $。